撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

細胞死亡是一種重要的生物學過程,參與胚胎發(fā)育、組織穩(wěn)態(tài)以及疾病的發(fā)生發(fā)展。盡管由 caspase 酶介導的程序性細胞死亡——細胞凋亡(apoptosis)已得到充分研究,但非凋亡性細胞死亡在癌癥研究中引起了越來越多的關注。

鐵死亡(ferroptosis)是一種鐵依賴的的氧化性細胞死亡形式,可靶向作用于抗凋亡的腫瘤細胞。這種不依賴 caspase 酶的機制通常由抗氧化系統(tǒng)調(diào)節(jié),尤其是 SLC7A11-GSH-GPX4 通路,其功能紊亂會導致細胞膜上脂質(zhì)過氧化物不受控制積累,從而引發(fā)細胞崩潰。理解并操控脂質(zhì)過氧化對于開發(fā)有效的癌癥療法至關重要。

2025 年 4 月 14 日,德克薩斯大學西南醫(yī)學中心唐道林康睿等人在 Cell 子刊Cell Metabolism上發(fā)表了題為:Cytosolic cytochrome c represses ferroptosis 的研究論文。

該研究首次發(fā)現(xiàn),細胞質(zhì)細胞色素C(CYCS)能夠抑制鐵死亡,這挑戰(zhàn)了 CYCS 在細胞死亡中作為促凋亡因子的傳統(tǒng)認知 。

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細胞質(zhì)細胞色素 C(CYCS),由線粒體釋放,是啟動 caspase 酶依賴的細胞凋亡的觸發(fā)因素。線粒體膜通透性增強時,將 CYCS 釋放到胞質(zhì),與 APAF1 和 caspase-9 形成凋亡小體,進而激活下游凋亡通路。

在這項最新研究中,研究團隊揭示了 CYCS 的一個意想不到的新作用——抑制鐵死亡。研究團隊通過質(zhì)譜分析和定點突變揭示了一個由磷酸酶 INPP4A 和 CYCS 組成的細胞質(zhì)復合物——CYCS-INPP4A,其不同于線粒體凋亡過程中形成的 CYCS-APAF1-caspase-9 凋亡小體。CYCS 能夠提升 INPP4A 的酶活性,從而促進磷脂酰肌醇-3-磷酸(PtdIns3P)的生成,防止磷脂過氧化和質(zhì)膜破裂,從而避免鐵死亡。

研究團隊進一步篩選并鑒定出了一種小分子化合物——10A3,其可破壞 CYCS 與 INPP4A 之間的相互作用。在體外培養(yǎng)的腫瘤細胞中,10A3 能夠增強其鐵死亡敏感性,在免疫功能正常的小鼠胰腺癌模型中,10A3 與鐵死亡誘導劑 IKE 聯(lián)合使用,能夠顯著抑制腫瘤進展、延長生存期,增強腫瘤特異性 CD8+T 細胞的免疫應答,展現(xiàn)出良好的抗腫瘤潛力。

該研究的核心發(fā)現(xiàn):

  • 細胞質(zhì) CYCS 促進細胞凋亡并抑制鐵死亡;

  • 細胞質(zhì) CYCS 與 INPP4A 相互作用以驅動磷脂酰肌醇代謝;

  • 化合物 10A3 可破壞 CYCS-INPP4A 相互作用并增強鐵死亡;

  • 靶向 CYCS-INPP4A 復合物可增強體內(nèi)腫瘤抑制作用。

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總的來說,這項研究重新定義了我們對細胞質(zhì) CYCS 復合物的認識,這些復合物控制著多種細胞死亡途徑(細胞凋亡、鐵死亡)。

論文鏈接

https://www.cell.com/cell-metabolism/abstract/S1550-4131(25)00149-4